النفايات الفضائية في السماء

نميل أحياناً إلى نسيان أن لكل تقدم وتطور نخطوه عواقب. لقد وفر إرسال الأقمار الصناعية إلى الفضاء فوائد لا تُحصى، لكننا بحاجة إلى معرفة العواقب والثمن الذي سيتعين علينا دفعه.

على مدى بضعة أشهر في خريف عام 1957، كان بإمكان سكان الأرض النظر إلى الأعلى ورؤية أول نجم اصطناعي. كان يلمع ببريق مماثل، لكنه كان يتحرك عبر السماء بسرعة أكبر بكثير. اعتقد الكثير من الناس أنهم يرون "سبوتنيك"، وهو القمر الصناعي الروسي الكروي المزود بهوائيات، وأول شيء أطلقه البشر إلى المدار. لكنه لم يكن كذلك، بل كان هيكل الصاروخ الذي حمل "سبوتنيك" إلى الفضاء، وكان أول قطعة من نفايات الفضاء على الأرض.

النفايات الفضائية هو الاسم الدارج للقطع المدارية التي لا تؤدي أي وظيفة مفيدة: الصواريخ المستهلكة، والشظايا الناتجة عن الاصطدامات والتحلل، والأقمار الصناعية القديمة التي لم يعد يهتم بها أحد. وهي تشكل في مجموعها ملايين القطع من الحطام، والعديد منها كبير بما يكفي لإحداث أضرار جسيمة بالأقمار الصناعية ومحطة الفضاء الدولية. ثم هناك "متلازمة كيسلر": وهي مرض فضائي يصبح فيه المدار الأرضي المنخفض مكتظاً لدرجة أن الاصطدامات تتسلسل إلى المزيد من الاصطدامات، مما يخلق المزيد من الحطام الذي يسبب المزيد من الاصطدامات التي تتسلسل بدورها إلى المزيد من الاصطدامات. والوضع على وشك أن يزداد سوءاً، حيث من المقرر إطلاق آلاف وآلاف الأقمار الصناعية إلى المدار الأرضي المنخفض قبل عام 2025.

يتم حالياً مراقبة ما يقدر بـ 18 ألف جسم في المدار بواسطة محطات الرادار. سبعة بالمائة فقط من هذه الأجسام هي أقمار صناعية عاملة، والباقي عبارة عن نفايات فضائية. ومن المتوقع أن يزداد الوضع سوءاً مع وجود خطط لإرسال أكثر من 10 آلاف قمر صناعي إضافي إلى الفضاء خلال العقد المقبل. تشكل هذه الكمية المتزايدة من النفايات الفضائية تهديداً حقيقياً للأقمار الصناعية العاملة والمركبات الفضائية بشكل عام.

شركة "دي-أوربيت" (D-Orbit) هي شركة مقرها على ضفاف بحيرة كومو في شمال إيطاليا، وقد لجأت إلى برنامج "أفق 2020" التابع للاتحاد الأوروبي للحصول على التمويل. كان مشروعها الرئيسي الأول هو إيجاد طرق لإخراج الأقمار الصناعية من الخدمة بأمان بمجرد انتهاء عمرها الافتراضي. يتم تثبيت النظام قبل إطلاق القمر الصناعي ويُستخدم إما لإعادته بأمان إلى الغلاف الجوي أو لإرساله إلى ما يسمى بـ "مقبرة الأقمار الصناعية" على بعد بضع مئات من الكيلومترات من المدار التشغيلي. كما يعمل نظام "دي-أوربيت" على زيادة العمر الافتراضي للأقمار الصناعية لأنه لا داعي لتوفير الوقود من أجل إخراجها من الخدمة. ويمكن للنظام أن يعمل كمحرك إضافي في حالة الطوارئ. ووفقاً للورينزو فيراريو، المدير التقني في "دي-أوربيت"، "فإن الخطوة الكبيرة التالية تسمى (ION) - وهو نظام نقل للأقمار الصناعية نركز معظم جهودنا عليه. وهو مبني على تجربة (D-Sat)". هناك عدد من الحلول الجديدة التي يمكن العثور عليها فيما يتعلق بالموثوقية وفعالية التكلفة والتكامل الأفضل مع الأقمار الصناعية الحالية، وبمجرد اختبارها في الفضاء، سيكون الأمر أفضل. لقد خصصت وكالة الفضاء الأوروبية والاتحاد الأوروبي أموالاً للبحث والتطوير، وهذا أمر مهم للغاية، خاصة لحل المشكلة التي يطرحها الحطام الفضائي، وهذا يمثل فرصة للشركات الخاصة.

إلى أي مدى ستتفاقم المشكلة؟ تخطط شركة "سبيس إكس" وحدها لإرسال ما يقرب من 12 ألف جسم صغير لبث الإنترنت بمرور الوقت. ولدى شركة "وان ويب" تصميمات لنحو 700 قمر صناعي مماثل. وقد أطلقت شركة "بلانيت" للتو حوالي 100 قمر صناعي تلتقط صوراً لكامل مساحة اليابسة على الأرض كل يوم. وهذه مجرد الشركات الكبرى. فالأقمار الصناعية الصغيرة - وخاصة الأنواع الأصغر حجماً، مثل "كيوب سات" و"نانو سات" - أصبحت في متناول الباحثين العلميين، وتجارب الوكالات الحكومية، والشركات الصغيرة، وحتى الأفراد. خذ على سبيل المثال مشروع "بريكثرو ستار شوت" الخاص، الذي يخطط في النهاية لإرسال مركبات فضائية صغيرة إلى نظام نجم "ألفا قنطورس" (الذي يبعد 40 تريليون كيلومتر عن الأرض). وقد أطلق للتو ستة أقمار "سبريتس": وهي أصغر أقمار صناعية في العالم، حيث يبلغ قياس جانبها 3.5 سنتيمتر.